Можно ли пролететь сквозь Юпитер и когда найдут новую планету: рассказывает астрофизик Владимир Сурдин

Мы мечтаем о далёком космосе, но пока не очень хорошо знаем тот уголок пространства, где живём сами. Астрофизик Владимир Сурдин помог слушателям подкаста «Пульверизатор науки» отделить мифы о Солнечной системе от правды.

Владимир Сурдин

Кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ, астроном, популяризатор науки, автор «Неземного подкаста».

Правда ли, что Солнце — звезда третьего поколения

После взрыва сверхновых звёздное вещество разлетается в пространстве. Из него могут появиться новые звёзды — светила следующего поколения. И часто можно услышать, что наше Солнце — звезда третьего поколения. Можно сказать, что это правда, переплетённая с мифом.

С человеческими поколениями проще: легко рассчитать, когда на смену старому придёт новое. Обычно это возраст, когда люди становятся родителями, — то есть 20–30 лет. Значит, за каждый век появляется четыре‑пять новых поколений.

Со звёздами же сложнее. В зависимости от массы они могут жить от нескольких миллионов до тысяч миллиардов лет. Поэтому никто не скажет, сколько поколений звёзд уже было во Вселенной, прежде чем появилось Солнце.

Можно сделать приблизительный расчёт времени жизни светил, которые сравнимы по массе с нашим. Мы знаем, что Вселенная существует примерно 14 миллиардов лет. Солнцу около 5 миллиардов. Делим 14 на 5 и говорим: Солнце может быть звездой третьего поколения.

Это приблизительный вывод: на самом деле взрывов сверхновых, которые предшествовали появлению нашего светила, может быть и больше, и меньше. Но мы точно знаем, что Солнце не из первого звёздного ряда. И вот почему.

Астрономы изучают химический состав строительного материала, из которого сделаны Солнце и планеты. В этом помогают метеориты — кирпичики, которые остались после того, как сформировались наша звезда и Солнечная система.

Любая стройка после себя мусор оставляет. Мы в недра Солнца, в недра Земли не можем заглянуть. А эти кирпичики сами по себе на нас падают, и мы их изучаем.

Владимир Сурдин

Оказывается, накануне сжатия того облака, из которого потом родилось Солнце и все планеты нашей системы, неподалёку взорвалась сверхновая. Выброс вещества при этом был таким сильным, что часть химических элементов той звезды после взрыва попала в наше солнечное облако.

В упавших на Землю метеоритах учёные нашли алюминий‑26 — радиоактивный элемент. И он попал к нам именно из того вещества, которое выбросила после взрыва сверхновая. Этот элемент можно обнаружить не только в метеоритах, но и в астероидах. Без него небольшие небесные тела диаметром 50–100 километров давно должны были остыть. Но оказалось, что внутри они тёплые, потому что алюминий‑26 продолжает распадаться и нагревает небесные камни.

Спасибо той самой сверхновой, которая заразила нашу нарождающуюся Солнечную систему этим элементом. Он до сих пор ещё, как маленькая печка, работает в недрах планет и даже маленьких планеток. Так что Солнце не первого поколения точно: оно вобрало в себя вещество, выброшенное предыдущими поколениями. А вот сколько их было — это вопрос терминологии. Может, три, может, пять, а может, пятьдесят пять.

Владимир Сурдин

Действительно ли Меркурий бывает ретроградным

От Солнца перейдём к первой планете системы. Мы часто слышим про ретроградный Меркурий — с подачи астрологов он превратился в мем. Они говорят, что во многих наших проблемах виновата именно эта маленькая планета. А вернее, её ретроградность — то есть иллюзия, что Меркурий движется не в привычную нам, а в другую сторону. По мнению астрологов, это создаёт проблемы у людей на Земле.

Да, для наблюдателей с нашей планеты Меркурий иногда действительно меняет направление. Это не миф. Правда, астрономы используют другую терминологию и называют это обратным, или попятным, движением. Но на земные дела это точно не влияет.

Объяснить феномен обратного движения очень просто. Все мы, когда ехали на автомобиле или в поезде, замечали, как столбы или деревья бегут назад. Или как машина сначала обгоняет грузовик, а потом он движется прочь от нас. Это происходит не потому, что тот едет в противоположную сторону, — просто его скорость гораздо меньше нашей.

То же самое происходит для земных наблюдателей и с видимыми планетами.

Не только Меркурий — любая планета в Солнечной системе, которую мы наблюдаем с Земли, время от времени останавливается на фоне звёзд и начинает двигаться назад. Дело в том, что Земля опережает её в своём движении, — ничего в этом хитрого нет.

Владимир Сурдин

Интересно, что Венера и Уран для нас всегда ретроградные. Но тут речь идёт не о движении вокруг Солнца, а о вращении вокруг своей оси. То есть Венера и Уран крутятся не в том же направлении, что и все остальные планеты, а в противоположном.

Ждёт ли Землю печальная судьба Венеры

Поговорим о ближайшей соседке Земли подробнее. Она очень похожа на нашу планету — и размер, и масса, и расстояние до Солнца отличаются мало. Но Венера вращается вокруг своей оси примерно в 220 раз медленнее, чем Земля, да ещё и в противоположном направлении. Венерианские сутки длятся почти две трети земного года. Учёные пока не могут сказать, какое явление сначала сыграло роль тормоза, а потом заставило Венеру вертеться обратно. Но наука пытается решить и эту задачу.

Учёные считают, что когда‑то на соседней планете тоже плескались океаны, а небо было голубым. Но сегодня её атмосфера на 96% состоит из углекислого газа, а поверхность скрыта от наблюдателей плотным слоем облаков из серной кислоты.

Венерианская атмосфера примерно в 100 раз тяжелее земной и совершенно непригодна для дыхания. Температура поверхности планеты достигает 460 °C. Олово и свинец, если они там найдутся, наверняка расплавятся, а может, и соберутся в реки или озёра.

Но планета не всегда была такой, и это не миф, а рабочая гипотеза. Её можно проверить — отправить на Венеру зонды и оборудование для эхолокации. Однако пока это сделать трудно. Температура, сравнимая с жаром доменной печи, не позволяет свободно вести исследования.

Но вопрос о том, не повторит ли наша планета судьбу соседки, очень важен. Ответ зависит в том числе и от нас, людей.

Топливо, которое миллионами лет накапливалось в недрах, мы за десятилетия сжигаем. И выкидываем в атмосферу тот самый углекислый газ, благодаря которому сегодня на Венере парниковый эффект. Мы делаем нашу атмосферу похожей на венерианскую. Так что мы можем перегреть свою планету — это факт.

Владимир Сурдин

Можно ли колонизировать Марс

Если земной климат станет приближаться к венерианскому, можно попробовать колонизировать Марс. Эта идея уже обсуждается в научном сообществе. Но вряд ли люди смогут создать на Красной планете совершенно автономную систему, которая не будет зависеть от снабжения всем необходимым с Земли.

Сейчас мы можем думать о разведывательных полётах на Марс. Возможно, потом там появятся научные базы для инженеров и исследователей. Но они будут целиком зависеть от транспортных рейсов с нашей планеты. А доставлять что‑то на Марс сегодня немыслимо дорого. Ведь даже обеспечение МКС, которая не покидает орбиту Земли, стоит огромных денег.

Летает рядом с нами эта бочка с несколькими космонавтами — всего 400 километров над поверхностью Земли. И каждый литр воды, который мы туда доставляем, стоит примерно 20–25 тысяч долларов. Каждый килограмм хлеба — 25 тысяч долларов. Вот и считайте.

Владимир Сурдин

А марсианская логистика наверняка обойдётся нам гораздо дороже. Так что сегодня говорить о колонизации Красной планеты пока рано.

Правда ли, что можно пролететь сквозь Юпитер, как через облако

За Марсом расположились газовые гиганты Юпитер и Сатурн. Многие считают: если планета состоит из газа, значит, сквозь неё можно легко пролететь, например на космолёте. И это не сложнее, чем авиалайнеру преодолеть скопление облаков.

Но это миф. Газовый гигант Юпитер — планета, которая в 300 с лишним раз больше Земли по массе, и в 10 раз — по размерам. Если кто‑то на космолёте врежется в его плотную атмосферу, то мгновенно сгорит там, как метеор в земной воздушной оболочке.

Мы время от времени видим, как в Юпитер врезаются не космолёты, а кометы или астероиды. Что с ними происходит? В мгновение они испаряются от удара о газовую — да, газовую, но очень плотную поверхность планеты.

Владимир Сурдин

Строго говоря, Юпитер и Сатурн — это даже не газовые, а жидкие планеты. Внешняя и очень тонкая оболочка у них действительно из газа. Но дальше из‑за высокого давления он превращается в жидкость. Поэтому можно сказать, что Юпитер — это гигантский шар из жидкого водорода, пропитанный гелием. И попытаться пролететь сквозь него — всё равно что удариться животом о воду при неудачном падении. Только сила удара будет неизмеримо больше.

Есть ещё один миф о Юпитере: он притягивает к себе астероиды и не позволяет им падать на Землю. Поэтому гигант будто бы защищает нашу планету от ударов небесных камней.

То, что Юпитер перехватывает часть астероидов, летящих к Земле, — чистая правда. Но его притяжение изменяет направления и других тел. Без Юпитера они спокойно пролетели бы мимо Земли, но новая траектория приводит их к столкновению с нашей планетой. Так что баланс сходится. Число ударов Юпитер не уменьшает — он просто меняет одни объекты на другие.

Есть ли в Солнечной системе ещё одна, пока не открытая планета

Плутон в 2006 году исключён из списка планет классических и приписан к ряду карликовых. То есть он не является девятой планетой Солнечной системы. Тем не менее свято место пусто не бывает. Очень может быть, что в Солнечной системе и правда есть ещё одна планета. Об этом говорят расчёты сразу двух групп математиков — американских и японских.

Первые — Майкл Браун и Константин Батыгин — провели вычисления более 10 лет назад. И присутствие ещё одной планеты в Солнечной системе они подтвердили математически. По их расчётам, она примерно в пять раз более массивная, чем Земля, и находится в 100 раз дальше от Солнца. Браун и Батыгин сами пытаются найти эту планету, разглядеть её в телескоп. Но пока не могут поймать невидимку.

Возможно, учёные прекратили бы поиски и забыли о своей идее. Но недавно японские астрофизики сделали собственные расчёты, которые тоже показали, что в Солнечной системе может быть не восемь, а девять планет. Но пока неясно, как землянам увидеть девятую.

Решить головоломку наверняка помогут новые телескопы, которые сейчас сооружаются в Чили и на Гавайских островах.

Я уверен на 100%, что мы либо эту планету найдём в течение ближайших 2–3 лет, либо наверняка скажем: нет, братцы, вы ошибались, математика вас ввела в заблуждение, никакой девятой планеты у нас нет.

Владимир Сурдин

Обнаружат учёные новую планету или убедятся, что её нет, — пока неизвестно. Но одной загадкой в Солнечной системе точно станет меньше.